ArchivDeutsches Ärzteblatt17/2010Vernetzte medizinische Forschung: IT-Strategie erforderlich

POLITIK

Vernetzte medizinische Forschung: IT-Strategie erforderlich

Dtsch Arztebl 2010; 107(17): A-798 / B-696 / C-684

Krüger-Brand, Heike E.

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LNSLNS Ein nationales Biobankenregister soll künftig zu mehr Transparenz und zu einer besseren Nutzung der vorhandenen Forschungsressourcen beitragen.

Vernetztes wissenschaftliches Arbeiten in der Medizin ist ohne informationstechnische Unterstützung undenkbar. Inzwischen gibt es zwar eine Vielzahl von IT-Werkzeugen für unterschiedliche Forschungsbereiche und -vorhaben, ein übergreifendes Konzept für IT-Strukturen, -Werkzeuge und -Dienste in der Verbundforschung fehlt jedoch bislang – eines der Themen, mit denen sich die Telematikplattform für Medizinische Forschungsnetze e.V. (TMF) seit längerem beschäftigt. Einige Projekte und Ergebnisse hierzu wurden beim zweiten Jahreskongress der TMF Mitte April in München im Rahmen des Themenschwerpunkts „IT-Infrastruktur für die vernetzte medizinische Forschung“ vorgestellt.

IT-Werkzeuge werden im Rahmen der medizinischen Forschung beispielsweise für die Patientenrekrutierung, für Biobanken und für Register benötigt. Foto: mauritius images
IT-Werkzeuge werden im Rahmen der medizinischen Forschung beispielsweise für die Patientenrekrutierung, für Biobanken und für Register benötigt. Foto: mauritius images
Auf die Problematik der Patientenrekrutierung für klinische Studien ging Prof. Dr. med. Martin Dugas, Universität Münster, ein. Die Anzahl der rekrutierten randomisierten Studienteilnehmer liegt in der Regel erheblich unter der erwarteten oder auch der benötigten Zahl. Viele Studien dauern aufgrund des aufwendigen Prozesses länger als geplant. Werden die Soll-Zahlen eines Studienprotokolls nicht erreicht, leidet darunter die Aussagekraft der Studie.

Vor diesem Hintergrund hat die TMF in einem Projekt in Münster untersucht, inwiefern sich Krankenhausinformationssysteme (KIS) dafür eignen, die Patientenrekrutierung zu unterstützen. Dabei wurden Routinedaten aus dem KIS teilautomatisiert mit den Ein- und Ausschlusskriterien klinischer Studien verglichen und für E-Mail-Benachrichtigungen an die Studienärzte genutzt. Diese prüfen daraufhin, ob die Patienten für die betreffende Studie infrage kommen.

Patientenrekrutierung aus dem KIS
Die Rekrutierung über automatisierte Reports werde dadurch erleichtert, dass KIS zunehmend mehr strukturierte Daten enthielten, darunter Standardmerkmale wie ICD- und OPS-Codes, Alter, Geschlecht und Laborwerte, erklärte Dugas. „KIS-Daten werden zu Primärdaten.“ In dem Projekt ergab sich eine Steigerungsrate der Probanden in einigen Studien um bis zu 40 Prozent. Ein im Mai 2010 -beginnendes Forschungsprojekt in Münster, Erlangen, Heidelberg, Düsseldorf und Gießen soll zur -Entwicklung einer prototypischen Architektur für eine KIS-basierte Patientenrekrutierung führen. Unter anderem ist zu klären, für welche Arten von Studien sich das Verfahren eignet, ob es neben dem stationären auch für den ambulanten Sektor genutzt werden kann, wie die Verfügbarkeit der Ein- und Ausschlusskriterien in unterschiedlichen KIS aussieht und ob die Datenqualität ausreicht.

Nicht jedes Softwaretool müssen Forscher für ihre Zwecke selbst entwickeln. Zuweilen lassen sich auch international verfügbare IT-Werkzeuge für den Einsatz hierzulande erproben und nutzen. Darauf verwies Prof. Dr. biol. hom. Hans-Ulrich Prokosch, Universität Erlangen, anhand der Plattform „i2b2“ („Informatics Integrating Biology and the Bedside“). Die Software wurde als ein Projekt der National Institutes of Health in den USA an der Harvard Medical School für die interaktive Auswertung von Daten im Rahmen translationaler Forschung entwickelt und ist über das Internet frei verfügbar. Inzwischen gibt es eine Kooperation der Universitäten Erlangen und Göttingen mit den Entwicklern in Boston, um die modularen, anwenderbezogenen Werkzeuge den hiesigen Anforderungen anzupassen und zu erweitern. Integriert werden sollen etwa ein flexibles Berechtigungskonzept sowie der Pseudonymisierungsdienst der TMF.

Auch bei der aufwendigen Entwicklung von medizinischen Leitlinien leistet IT wertvolle Unterstützung. Das webbasierte Autorenportal für S3-Leitlinien der TMF ist eine Arbeits- und Kommunikationsplattform für diesen komplexen, konsensbasierten Prozess. Das Portal ermöglicht es den Beteiligten unter anderem, Online-Expertenbefragungen durchzuführen und auszuwerten, Fragen zu diskutieren und zu kommentieren sowie ein Teilnehmermanagement einschließlich Rollen- und Rechtekonzept einzurichten. Die Ergebnisse der Konsentierungen werden in sogenannten Evidenztabellen (Literaturauswertungen) dargestellt. Das Portal wird von der Charité – Universitätsmedizin Berlin im Auftrag der TMF betrieben und kann Leitlinienentwicklern kurzfristig zur Verfügung gestellt werden. Anhand einer im Portal hinterlegten „Probeleitlinie“ kann man sich über die Funktionsweise des Portals informieren und die Arbeitsabläufe testen (siehe www. leit linienentwicklung.de).

Technische Lösungen von Biomaterialbanken sind vielfältig. Sie reichen von eher einfachen Kühlboxsystemen bis hin zu „hermetic storage“- Konzepten mit Stickstofftanks und automatisierter Probenaliquotierung per Pipettierroboter. Foto: laif
Technische Lösungen von Biomaterialbanken sind vielfältig. Sie reichen von eher einfachen Kühlboxsystemen bis hin zu „hermetic storage“- Konzepten mit Stickstofftanks und automatisierter Probenaliquotierung per Pipettierroboter. Foto: laif
Der schwierige Umgang mit Proben
Im zweiten Themenblock des Kongresses ging es um Biobanken. Einen Überblick über die technischen Anforderungen an Biobanken gab Dr. med. Dr. rer. nat. Michael Kiehntopf vom Universitätsklinikum Jena. Im Zentrum aller Überlegungen stehe dabei die Frage der Qualität. Zu fragen sei, was im Hinblick darauf technisch machbar und wie effizient und mit welchem finanziellen Aufwand dies umsetzbar sei, sagte Kiehntopf. Schon die Probengewinnung hat wesentlichen Einfluss auf die Qualität. Wurde das Material kontinuierlich gewonnen? Wie lange war eine Probe vor der Einlagerung unterwegs, bei welchen Temperaturen? Ein weiteres Problemfeld ist der Grad der Lagerung, die abhängig vom Mate-rial (wie Protein, Serum, Plasma, Stammzellen) und der Dauer der Lagerung zu unterschiedlichen Ergebnissen führen kann. Ist die Temperatur, die man im Freezer misst, identisch mit der Temperatur an der Probe? Im Kühlschrank seien Schwankungen möglich, die Verteilung der Temperatur könne inhomogen sein, erläuterte Kiehntopf. Das Entnehmen von Proben, ohne diese zu beeinflussen, zählt ebenfalls zu den anspruchsvollen technischen Herausforderungen.

Als neues Projekt kündigte die TMF außerdem ein nationales Biobankenregister an, das künftig für mehr Transparenz und eine bessere Nutzung der bestehenden Ressourcen sorgen soll. „Das Register wird dazu beitragen, die deutschen Biobanken national wie international besser sichtbar zu machen, und es wird die Forscher dabei unterstützen, gemeinsam Qualitätsstandards für Biobanken zu entwickeln“, erläuterte Projektleiter Kiehntopf die Ziele des Projekts.

Biomaterialbanken mit humanen Proben und klinischen Daten werden schon seit vielen Jahrzehnten an unterschiedlichen Instituten und zu unterschiedlichen Zwecken gesammelt, etwa in Kliniken und Forschungsinstituten sowie in Pharma- und Biotechnologieunternehmen. Sie werden zu diagnostischen Zwecken genutzt oder dienen der klinischen, der epidemiologischen und der Grundlagenforschung. Neben den großen Biobanken, die im Rahmen öffentlich geförderter Forschungsvorhaben oder auf private Initiative hin entstanden sind, gibt es inzwischen eine Vielzahl kleinerer Sammlungen. Diese sind, weil sie nicht zentral registriert sind, in der Regel schwer zugänglich und dadurch für die Forschung nur eingeschränkt nutzbar. „Die Anforderungen der personalisierten Medizin einerseits sowie die Vielfalt an unterschiedlichen Biobanken und die damit verbundenen Herausforderungen andererseits machen eine solche Übersicht über die vorhandenen Biobanken zu einem nützlichen Werkzeug“, betonte Sebastian C. Semler, wissenschaftlicher Geschäftsführer der TMF. Von dem Ausbau und der Nachnutzung bestehender Infrastrukturen würden daher viele Forschungsnetze, Institute und Universitäten profitieren.

Der Aufbau des Registers unter dem Dach der TMF wird für zunächst 18 Monate mit 256 000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Den Grundstein dafür legen die Vorarbeiten der Biomaterialbanken-AG innerhalb der TMF. Diese hat sich bereits seit 2003 mit rechtlichen, organisatorischen und ethischen Rahmenbedingungen, Datenschutzkonzepten und Aspekten der Qualitätssicherung beschäftigt und hierzu eine Reihe von Handlungsleitfäden und Checklisten veröffentlicht. Unter der Adresse www.biobanken.de ist zudem ein webbasiertes Open-Access-Verzeichnis medizinisch relevanter Biomaterialbanken in Deutschland verfügbar, das jetzt sukzessive erweitert wird und künftig in deutscher und englischer Sprache zur Verfügung stehen soll.

Das Register werde unter anderem Kontaktdaten und Kerninformationen über sämtliche Biobanken in Deutschland enthalten und mit Suchfunktionen ausgestattet, erläuterte Semler. Parallel dazu soll ein UserGroup-Portal entstehen, das eine effektive Kommunikation innerhalb der Biobanken-Community unterstützt. „Insbesondere soll dieses Portal den Informations-, Erfahrungs- und Probenaustausch erleichtern, zum Qualitätsmanagement beitragen und die Vermittlung wissenschaftlicher Kooperationen fördern“, resümierte Kiehntopf.
Heike E. Krüger-Brand
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